Ces dernières années, la dépendance de l’humanité à l’égard de l’environnement écologique s’est considérablement accrue. Avec le développement rapide de l’ère de l’information et de l’IA, la protection de l’environnement est devenue un sujet brûlant, fréquemment évoqué non seulement dans le développement industriel mais aussi dans la vie quotidienne. L’amélioration des niveaux de protection de l’environnement est donc cruciale pour le développement industriel, qui a un impact sur l’environnement.
Dans le domaine du rejet-zéro d'eaux usées industrielles-à haute salinité, l'utilisation des ressources en sel industriel deviendra la clé de la future gouvernance environnementale, réduisant les risques de rejet de déchets et améliorant les taux de récupération et d'utilisation des ressources, ce qui est très bénéfique pour améliorer les niveaux globaux de protection de l'environnement. Dans le processus de production sans rejet-d'eaux usées industrielles à haute-salinité, l'amélioration de la valeur ajoutée de la vapeur d'échappement et l'augmentation de l'efficacité de l'utilisation de l'énergie sont des indicateurs importants pour évaluer la capacité de production sans rejet-. La technologie MVR (Mechanical Vapor Recompression) peut résoudre des problèmes pratiques liés au rejet nul d'eaux usées à haute salinité.
1. Technologie de recompression mécanique de vapeur MVR
La technologie de recompression mécanique de vapeur MVR est principalement appliquée dans les domaines industriels spécifiques suivants. Le premier est le dessalement de l’eau de mer. Actuellement, l'osmose inverse et la distillation sont les méthodes les plus couramment utilisées pour le dessalement de l'eau de mer dans mon pays. Les méthodes de distillation se répartissent principalement en trois catégories : l'évaporation multi-effets (MVR), la congélation cryogénique et la distillation par compression de vapeur. En comparant ces technologies dans des applications pratiques, la technologie MVR offre globalement les économies d’énergie les plus significatives. Par conséquent, lors de la sélection d'un compresseur pour un système MVR, un compresseur haute-performance avec un taux de compression relativement faible doit être choisi.
Dans le domaine du traitement des eaux usées industrielles, de nombreuses eaux usées à haute salinité contiennent principalement du chlorure de sodium et du sulfate de sodium. De nombreuses entreprises chinoises choisissent la technologie d'évaporation à effets multiples pour traiter le sel, mais en fonctionnement réel, le taux d'utilisation de l'énergie de la vapeur n'est que d'environ 80 %, ce qui entraîne un gaspillage d'énergie important. En revanche, les pays développés et les régions étrangères utilisent principalement la technologie MVR pour la production de sel. Dans les futurs processus de production à zéro émission-, l'introduction de la technologie MVR dans l'industrie du sel peut résoudre efficacement le problème des coûts globaux élevés, en réduisant les coûts réels et les ratios de dépenses. De plus, il améliore considérablement la qualité et les performances de divers types de sel comestible. Outre ces applications pratiques, la technologie MVR est également largement adoptée dans les produits d’émulsion, la fabrication du papier et la distillation, ce qui indique une tendance de développement future prometteuse.
2. Caractéristiques de la technologie MVR dans l'utilisation des ressources en eaux usées à haute -salinité
2.1 Avantages de la technologie MVR par rapport à d'autres technologies
Sur la base d'applications pratiques dans mon pays, les technologies largement utilisées pour un rejet nul-d'eaux usées à haute-salinité comprennent principalement la méthode à membrane d'osmose inverse RO à double-membrane et la technologie EDR. Le matériau principal est une membrane d’osmose inverse à l’échelle nanométrique. Ces technologies sont très efficaces pour séparer et retenir les ions de métaux lourds et de nombreux composés organiques. Cependant, grâce aux progrès technologiques et à l’amélioration des niveaux de recherche, la technologie MVR a amélioré l’efficacité globale. Non seulement il nécessite beaucoup moins d'espace, mais il présente également une structure plus simple et un effet d'économie d'énergie - exceptionnel. Le principe technique de base consiste à utiliser un compresseur pour comprimer la vapeur à basse température-, en augmentant son enthalpie et en activant pleinement la chaleur latente de la vapeur pour obtenir l'effet souhaité.
2.2 Facteurs affectant les performances de la technologie MVR et leur gestion
Les propriétés des matériaux de la technologie MVR pour la récupération et le traitement inoffensif des eaux usées à haute salinité incluent principalement les aspects suivants : densité et résistance, point de fusion, sensibilité à la chaleur, dureté et viscosité. Le coefficient de transfert de chaleur primaire dépend de la surface occupée par l'évaporation. La tension superficielle est principalement utilisée pour favoriser la pression de contraction de la surface du liquide et constitue une valeur lors de la séparation vapeur-liquide. De plus, pour les matériaux ayant des points d'ébullition très élevés, l'évaporation à simple effet-peut être utilisée pour réduire la température globale sous pression négative, réduisant ainsi les coûts d'exploitation réels.
Dans le fonctionnement réel de l'installation, il convient d'abord de prêter attention aux modifications des paramètres d'alimentation, puis aux modifications des conditions de fonctionnement du compresseur MVR. Le débit du compresseur, le rapport température-pression, l'efficacité et d'autres paramètres ont des valeurs maximales qui affectent directement le fonctionnement global de l'unité. Par exemple, dans le traitement de diverses eaux usées à haute salinité, si la température d'entrée est basse mais que le volume spécifique augmente considérablement, le compresseur peut fournir une grande quantité de vapeur et la température d'entrée augmentera également considérablement. La fréquence, le débit et l'augmentation de température réels du compresseur peuvent être définis.
Dans les séparateurs, il est essentiel d'être conscient du taux d'évaporation accru des eaux usées à forte teneur en sel, qui accélère la montée de la vapeur secondaire et amène le gaz à transporter une grande quantité de liquide. Une exposition prolongée à ce produit peut perturber la température d'équilibre. Dans les systèmes à vapeur MVR, l'évaporation flash de la vapeur secondaire augmente considérablement pendant la stabilisation. Le volume spécifique de vapeur secondaire est relativement important, ce qui entraîne une augmentation substantielle de la concentration du matériau et de la tension de viscosité. Par conséquent, le rapport des diamètres doit garantir une séparation gaz-liquide adéquate, offrant une surface de séparation suffisante. La hauteur et le coût ont également des implications pratiques.
De plus, la pompe a également un impact. En tant qu'unité de puissance principale, sa densité mécanique, son débit de fonctionnement réel et sa hauteur influencent et contraignent directement l'ensemble du système. Des efforts doivent être faits pour minimiser toute fuite.
